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關鍵詞:污泥綜合利用 填埋 投海
Abstract: The Sludge is not only contaminant but also useful resources in Municipal sewage Treatment Plant. It is the best way that combines handling, disposal with utilization of sewage sludge. Through analyzing of several major sewage sludge disposal such as Synthesize utilization, bury, sea dumping and so on, this paper points out that resource utilization of sewage sludge should stand reality, select the best way of disposal and utilization, considering environmental ecological results, social and economic benefits.
Keyword: Sludge in Municipal Sewage Treatment Plant; Synthesize use; bury; sea dumping
城市污水廠的污泥是指處理污水所產生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物,含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養(yǎng)物、重金屬以及致病菌和病原菌等,如果不加處理的任意排放和投棄會對環(huán)境造成嚴重的污染。隨著污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化,污泥的產生量必將有較大的增長。如何妥善地處置污水廠污泥,并將其作為一種新的資源加以有效利用,變廢為寶,已成為城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平的重要因素,也是全球共同關注的課題。
1、污泥最終處置的主要方式
目前,國內外污泥最終處置方式主要有:綜合利用、填埋、投海。
(1)綜合利用
①農田林地利用
污泥脫水后堆肥農用是目前國內一些污水處理廠正在進行研究和開發(fā)的課題,污泥中含有大量植物生長所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良劑(有機腐殖質)。我國城市污水處理廠的各種污泥所含肥分見表1,故污泥農田林地利用是最佳的最終處置方法,但污泥中也含有對植物及土壤有危害作用的病菌、寄生蟲卵、難降解有機物、重金屬離子以及N、P的流失對地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物質,目前對重金屬污染研究較多。因此,在作農田林地利用前,應進行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵,同時還應去除這些有害物質。目前普遍的問題是檢測手段跟不上要求,處理成本無法和經(jīng)濟效益相平衡,化肥的普遍應用造成銷售市場難以開發(fā)等,這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。我國有大量工業(yè)廢水進入污水處理廠,污水中重金屬離子約有50%以上轉移到污泥中,污泥中的重金屬離子含量一般都較高,見表2。
初沉污泥活性污泥消化污泥
2~33.3~7.71.6~3.4
1~30.78~4.3 0.6~0.8
0.1~0.5 0.22~0.44
50~6060~7025~30
為提高污泥的農用量可以采取一些措施:一是把污泥制成有機—無機復合肥料,適當添加鉀肥以補充污泥肥料中鉀的不足,這樣可以提高肥效降低有害物的含量;二是在經(jīng)濟政策上優(yōu)惠使用污泥復合肥料的單位或個人,如免費提供試用肥料樣品,免費為施用污泥復合肥料的區(qū)域或地塊作土壤營養(yǎng)狀況分析等。
②污泥焚燒產物利用
污泥中合有一定量的有機成分,經(jīng)脫水干燥的污泥可用焚燒處理。在日本,該方法巳占污泥處理總量的60%以上、歐盟也在10%以上。為防止焚燒過程中產生二噁英等有毒氣體,焚燒溫度應高于850℃。污泥焚燒所產生的焚燒灰具有吸水性、凝固性,因而可用于改良土壤、筑路等,也可作為磚瓦和陶瓷等的原料,另外,污泥灰也可以作為混凝土混料的細填料。將污泥轉變成一種顆粒狀燃料,可以很好燃燒,其熱值和褐煤相當,燃燒釋放的有害氣體遠低于焚燒過程,其殘余物可用于建筑工業(yè)。
污泥焚燒可以從廢氣中獲得剩余能量,用來發(fā)電。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加劑制成合成燃料,該合成燃料可用于工業(yè)和生活鍋妒,燃燒穩(wěn)定,熱工測試和環(huán)保測試良好,是污泥有效利用的一種理想途徑。
③低溫熱解制取可燃物
污泥熱化學處理因其無害化和減量化徹底,地位已逐漸增強。污泥低溫熱解是一種發(fā)展中的能量回收型污泥熱化學處理技術。它通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度(
④建筑材料利用
污泥可用于制磚和制纖維板材。
污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚,另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時,應對污泥的成分作適當調整,使其成分與制磚粘土的化學成分相當。當污泥與粘土按重量比1:10配料時,污泥磚可達普通紅磚的強度。利用污泥焚燒灰渣制磚時,灰渣的化學成分與制磚粘土的化學成分是比較接近的,制坯時只需添加適量粘土與硅砂。比較適宜的配料重量比為灰渣:粘土:硅砂=100:50:(15~20)。
污泥制生化纖維板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有機物)與球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽的水溶液這一性質,在堿性條件下加熱、干燥、加壓后,發(fā)生蛋白質的變性作用,從而制成活性污泥樹脂(又稱蛋白膠),使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材。其品質優(yōu)于國家三級硬質纖維板的標準。
(2)填理
污泥填埋有填地與填海造地兩種。
污泥消化后經(jīng)脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠中常采取的方式,經(jīng)過消化后的污泥有機物含量減少,性能穩(wěn)定,總體積減少,脫水后作填埋處置是一種比較經(jīng)濟的處理方式。由于消化裝置工藝復雜、一次性投資大、運行操作難度大,實際運行經(jīng)驗表明往往難以達到預期的效果。況且脫水污泥含水率大大高于普通生活垃圾衛(wèi)生填埋場所要求的30%含水率,因此需再經(jīng)處理才能送生活垃圾填埋場填埋;或者設置專用的污泥填埋場,根據(jù)污泥的含水率及力學特性等因素進行專門填埋,但此法有占地較大、選址受阻及存在二次污染隱患等缺點。
污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水,必須集中加以處理;污泥填埋場四周應設圍欄,并采取相應的防蚊蠅、防鼠措施,未經(jīng)干燥焚燒處理的污泥,宜小規(guī)模分層填埋,生污泥泥層厚度應
污泥填海造地,應遵守下列要求:①必須設護堤,滲水也必須集中進行處理,以防污泥和污水污染海水;②污泥或灰渣中的重金屬含量應符合填海造地標準。
(3)投海
沿海地區(qū),尤其是有大江、大河入??诟浇?,可考慮把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經(jīng)過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運,其中管道輸送較為經(jīng)濟。在污泥投海工程實施前,必須搞好投海區(qū)的選擇(離海岸10km以外,水深25m左右),以保證海水的稀釋與自凈作用。
總之,綜合利用將是今后污泥處置的主要方式。填理由于占地多,潛在生物可利用率低,滲濾液可污染地下水,后續(xù)處理管理費用高等問題,應用受到限制。海洋投棄將逐漸被禁止。隨著科技的發(fā)展,污泥的有效利用的方式和有效利用率將會進一步增加。
2、污泥利用方案的選擇
(1)污泥利用的潛在風險
污泥利用需滿足嚴格的環(huán)境衛(wèi)生標準,不能造成新的環(huán)境危害。污泥利用的環(huán)境問題是重金屬和氮對土壤、作物、水體的影響以及病原物污染,所以具有潛在風險。污泥的熱能利用無疑是風險最小的,而土地利用則需嚴格管理,只有重金屬含量低于農用污泥標準才可用于農作物,而且污泥肥的施用也需嚴格定量以控制重金屬的積累和減少氮、磷淋失對水體的污染。至于病原物污染,熱干化的安全性較佳,因其高溫滅菌作用很徹底,產品可完全抑制微生物的活性;堿性穩(wěn)定化基本上也能達到安全標準;堆肥則不足以保證安全性,因病原物仍有少量存活且產品的高含水率(一般為30%~40%)可使病原物復活,故采用堆肥方案時需加強對堆肥質量、場所和施用場地的管理。
(2)利用方案的比較
①農田林地利用
用污泥對農田、林地、草坪施肥或進行土壤改良以及用于市政綠化、育苗等,不僅可改善土壤的理化性質,增加土壤肥力,促進樹木、花卉及草坪等的生長,而且可避免污泥中的重金屬、有毒有機物因食物鏈的生物富集效應對人畜產生的危害,除此之外土壤的自凈能力還可使污泥進一步無害化。因此土地利用是一種積極的、生產性的污泥處置方法。污泥利用前需堆肥化處理,堆肥化若采用靜態(tài)條垛工藝,成本最低,但其生產周期長、占用土地多且對周圍環(huán)境的影響比較嚴重;若采用發(fā)酵倉,其設備投資和運行費用將增加,而且若要制成復合肥還需烘干造粒設備,這樣其成本優(yōu)勢就大大削弱了。
②污泥焚燒產物利用
污泥焚燒效果好,焚燒產物既可用作新的產品原料,又可回收熱能。國外已有較成熟經(jīng)驗和工藝,可以直接借鑒使用。但總體來說焚燒的成本最高(是其他工藝的2~4倍)。今后應從降低成本,減少二次污染角度著手,生產新設備。
③低溫熱解制取可燃物
污泥低溫熱解效果亦好,污泥可通過干餾提取油、氣等,不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工產品,具有工業(yè)化利用前景,且能量回收率高,經(jīng)濟性優(yōu)于焚燒處理,是大有前途的處理方法。在熱解機理和動力學研究方面,還有很多工作需進一步探討。在工藝和設備的改進方面有待新的突破。
④建筑材料利用
建筑材料利用,不僅可以減少污泥填埋所占用的土地,減少自然資源消耗,而且可以使資源得到循環(huán)利用,變廢為寶。
(3)其他因素
污泥處理設施的選址是方案選擇的決定因素之一。一般而言,污泥宜就近處理以節(jié)省運輸費用和減少濕污泥運輸對沿途造成的污染。由于污泥處理過程中可能會帶來臭味、有毒有害氣體及病原體等環(huán)境問題,所以選址會對方案選擇產生決定性影響。
3、結語
污泥經(jīng)過減容、穩(wěn)定和無害化處理后,可以作為資源加以綜合利用。污泥的處理處置及其無害化,作為再生資源有效利用是世界各國共同重視的問題。面對各地區(qū)千差萬別的污泥利用經(jīng)驗,應立足于本地區(qū)的實際情況,在兼顧環(huán)境生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益平衡的前提下,審慎地、全面地論證各種方案實施的可行性,從中選出最佳方案。目前的利用方向是土地利用和熱能利用。從長遠看,對于我們這樣一個農業(yè)大國,應將污泥制成污泥復合肥料或污泥生物復合肥料,將農田林地利用作為主要的有效利用途徑。同時,也要發(fā)展研究其它的資源化途徑,如直接或間接作為燃料、熱分解制油等。污泥焚燒作為最徹底的處理方式,在國外,特別是西歐和日本已得到了廣泛的應用,歐洲將來有30%的污泥土地利用、70%熱能利用。在國內,由于其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進一步處理等問題而一直未得到應用。隨著國內大型城市污水處理廠建設的進一步加快,污泥處置已成為突出的問題。
參考文獻
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[關鍵詞]城市污泥;污泥處理處置;污泥利用
中圖分類號:TD353.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)20-0079-01
前言:
據(jù)全國日統(tǒng)計污水排放量達13.4×105萬噸. 經(jīng)處理后約0.5%~1.0%的轉化為固態(tài)凝聚沉下來形成污泥。污泥的成分很復雜,是由多種生物 形成的菌膠體與其吸附的有機物、無機物組成的集合 ,除大量的水分外這含有難降解的有機物、重金 屬、鹽類及病原微生物和寄生蟲等.大量的未經(jīng)處理的城市污泥任意排放對環(huán)境造成新的污染. 城市污 泥處理費用相當昂貴,與污水處理費用基本相當.因而如何將大量的成分復雜的城市污泥無害化、資源,已成為全世界較為關注的問題。
1、污泥對環(huán)境的影響
盡管污泥含豐富的養(yǎng)分,但也含有大量病原菌、寄生蟲、銅、鉻、汞等重金屬,鹽類以及多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物,這些物質對環(huán)境和人類以及動物健康有可能造成較大的危害
2 污泥的脫水
從污水處理廠排出的污泥和城市溝河溏清淤產生的污泥,由于含水量高、體積龐大,容易腐敗發(fā)臭不利于運輸和處置。常常需要進行脫水,污泥脫水主要降低污泥的含水率,減少污泥的體積,降低運輸成本。污泥脫水濃縮后可利用物質的含量相對增高,有利于污泥的后續(xù)處置和利用。
2.1 機械脫水
機械脫水是使用各種機械將污泥中水份除去.常用機械有真空過濾機、板框過濾機、帶壓壓濾機、離心機等.
2.2 自然干燥
自然干燥是利用太陽能將污泥脫水、干化的方式。傳統(tǒng)的方法一般采用干化床。這種方法適用干燥氣候,占地面積較大,易給周圍環(huán)境帶來衛(wèi)生隱患。
利用蘆葦編織物進行污泥脫水試驗。蘆葦編制一定規(guī)格“容皿”,置于硬化的地面(水泥地面)上再將污泥移入。蘆葦編織物起“格柵”作用。這種污泥脫水方法可將污泥中干固體含量由排出時的1%左右增加到50%。這種利用蘆葦編織物進行污泥干燥,不需要電能,也不需要其它物質消耗,是一種可持續(xù)的過程。這種污泥脫水方法缺點是占地面積較大,地面必須硬化防止引起地下水污染。
3、污泥的預處理
污泥主要來源于污水處理廠, 剛排出的污泥中含有諸多的有害成為,且體積龐大,如果直接處理會有一定的難度,因此在對污泥進行環(huán)?;幚碇皶ζ溥M行預處理, 污泥的預處理方法主要包括污泥的穩(wěn)定化、消化、熱處理、脫水等處置方式,最終達到降低污泥中微生物含量、殺菌減量化的目的。此外,經(jīng)過預處理的污泥的成分、性質發(fā)生改變,有利于后續(xù)能源和資源的再利用。
3.1 污泥的穩(wěn)定
污泥脫水后仍含較高的水份、大量的有機物和病原菌。污泥穩(wěn)定是充分利用污泥中的微生物降解污泥中的有機物質進一步減少污泥中的含水量,殺滅污泥中病原菌,消除臭味,使污泥中的各種成分處于一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)。污泥穩(wěn)定的主要方法有:污泥堆肥化(污泥堆漚)、干燥、厭氧消化等。
3.2 污泥堆肥化
污泥堆肥實質是利用污泥中的好氧微生物進行好氧發(fā)酵的過程。把污泥按一定比例與各種植物殘體(秸桿、稻草、樹葉等)、生活垃圾等混合,借助混合微生物群落地濕潤環(huán)境中對有機物進行氧化分解,把有機物轉化為類腐殖質。經(jīng)堆肥處理的污泥質地疏松陽離子代換量顯著增加,溶重減少,可被植物利用的成分增加,病原微生物被殺滅。
3.3 干燥
干燥是將已脫水的污泥進一步降低其含水量,便于儲存和運輸,避免因微生物的作用發(fā)霉變臭,使污泥處于穩(wěn)定狀態(tài)。
干燥工藝除了最簡單的日曬外,常用的是熱干燥技術。熱干燥過程也就是對污泥進行滅菌處理的過程。若干燥溫度大95℃。完全可以達到殺滅病原菌的衛(wèi)生要求。干燥后污泥含水率在10%左右(含水率小于23%時就能完全抑制微生物的活性)。所以干燥使污泥處于穩(wěn)定狀態(tài)。干燥使污泥性能全面改善,干燥后的污泥僅是最初污泥量5~10%,有機質比重增加,發(fā)熱值提高,相當劣質煤,提高了污泥的有效利用的價值。
3.4 厭氧消化
厭氧消化也是污泥處理中較為普遍采用的污泥穩(wěn)定技術。一般是在密閉的消化池30℃條件下貯存一個月。主要是通過兼性厭氧微生物和厭氧微生物的作用,使污泥有機物分解,最終生成象甲烷等為主的氣體物質,或可被植物吸收利用的簡單物質。這種厭氧消化污泥產生的可燃性物質可作為能源用于發(fā)電及其他領域。利用這種方法穩(wěn)定城市污泥無論是在運行管理還是在經(jīng)濟效益方面具廣闊前景。
4 城市污泥的有效利用
根據(jù)城市污泥主要成分監(jiān)測和已報道過的城市污泥成分分析,城市污泥實施有效利用主要有污泥土壤施用和污泥焚燒。
4.1 污泥堆肥土壤施用
城市污泥一般重金屬及其他有毒成分都很低,并且含N、P等農作物生長所必需的物質。污泥中有機腐殖質是良好的土壤改良劑。將污泥土壤施用有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。污泥土壤施用按含水量不同分為污泥堆肥肥料和干燥污泥肥料。影響污泥土壤施用的主要因素是:污泥可能引起重金屬后污染,污泥中難降解的有機物及N、P的流失對地表水和地下表的污染。
近年來眾多研究表明,城市污泥中重金屬含量呈下降趨勢。若嚴格控制污泥堆肥質量合理施用的情況下,一般不會對土壤和作物產生造成重金屬污染。不會影響植物安全和生物食物鏈的安全。通過對污泥堆肥作為園林綠地肥料的研究表明,將污泥與生活垃圾1:1混合堆漚處理既提高了有效成分的含量,又消除了污泥的臭味,降低了有害物質的含量,非常適用于城市園林綠化。通過對園林綠地施用污泥堆肥對環(huán)境影響的研究污泥堆肥施用主要引起硝酸鹽的增加。但嚴格控制污泥質量和施用量(60噸/公頃),不會對地表水及地下水造成影響。研究表明,污泥堆肥施用既可改良土壤,尤其是擾動土地,效果 更為顯著,又可增加肥力,提高植物產量和品質。
4.2 污泥的焚燒
污泥中含有一定量的有機成分,經(jīng)脫水干燥可用焚燒處理。干燥污泥接近于劣質煤,焚燒從技術要求來說比垃圾焚燒簡單,但為防止污泥焚燒過產生二惡英等有毒氣體。焚燒溫度應高于850℃.污泥焚燒所產生的焚燒灰具有較好的吸水性、凝固性。
最近有人將污泥中加入引然劑、催化劑、固硫劑等添加劑制成合成燃料,用于工業(yè)和生活鍋爐的燃料(目前處于實驗階段)。若能符合鍋爐要求和環(huán)保要求,這將是一種污泥有效利用的理想途徑。
4 結論
城市污泥處理處置及其無害化,作為再生資源進行有效利用是全球共同關注的問題。一種有效的污泥處理處置方法應當兼顧到生態(tài)環(huán)境效益、社會 效益和經(jīng)濟效益的均衡。對于我們這樣一個農業(yè)國家,經(jīng)濟基礎較為薄弱,將污泥制成污泥復合肥料用 于植物造林、園林綠化、農業(yè)種植、土地改良等。污泥 堆肥高水平采用大規(guī)模的機械化生產保證污泥堆肥質量增加污泥肥誑降低有害物質含水量量。為加大污泥土壤施用,一方面要加強基礎性研究,確定科學的施用量,制定污泥安全標準,防止對土壤、地下水、地表水、植物、造成污染,另一方面要采取切實的管理措施,嚴格控制污泥堆肥質量,采取有效監(jiān)控措施,防止重金屬污染。
參考文獻
摘要:本文通過污泥的綜合利用、填埋、投海等幾種主要的污泥處置方式的分析,指出污泥的資源化利用應立足于各地實際,在兼顧環(huán)境生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益平衡的前提下,選擇最佳處置與利用方案。
關鍵詞:污水廠污泥
Eventual Disposal and Resource Utilization of Sewage Sludge in Municipal Sewage Treatment Plant
Abstract: The Sludge is not only contaminant but also useful resources in Municipal sewage Treatment Plant. It is the best way that combines handling, disposal with utilization of sewage sludge. Through analyzing of several major sewage sludge disposal such as Synthesize utilization, bury, sea dumping and so on, this paper points out that resource utilization of sewage sludge should stand reality, select the best way of disposal and utilization, considering environmental ecological results, social and economic benefits.
Keyword: Sludge in Municipal Sewage Treatment Plant; Synthesize use; bury; sea dumping
本文介紹了污水行業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)在,介紹了我國較為常用的3種污水處理工藝(厭氧-缺氧-好氧法、氧化溝法和循環(huán)式活性污泥法)及其特點。
關鍵詞:
發(fā)展;市場占有率;厭氧-缺氧-好氧法;氧化溝法;循環(huán)式活性污泥法;特點
一、污水處理行業(yè)現(xiàn)狀
我國污水處理行業(yè)起步較晚,前期發(fā)展也較為緩慢,直到“十一五”和“十二五”期間污水處理行業(yè)的發(fā)展才迎來高峰。2011年后,國務院相繼了《國家環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃》和《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃》等文件,各類設施建設投資近4300億元。截至2013年全國投運城鎮(zhèn)污水處理設施達4000多座,總污水處理能力約為1.3×108m3/d。我國污水處理主要方法有厭氧-缺氧-好氧法(A-A-O)、氧化溝法和循環(huán)式活性污泥法(CASS),3種方法的市場占有率分別為21.42%、16.95%和11.99%。城市污水中的主要污染物是有機物,因此目前絕大多數(shù)均采用生物法,包括活性污泥法和生物膜法兩大類,目前生物膜法的處理效果不太令人滿意,因此應用相對較少。
二、3種主要污水處理方法分析
(一)厭氧-缺氧-好氧法(A-A-O)A-A-O生物脫氮除磷工藝是活性污泥工藝,在進行去除BOD、COD、SS的同時可生物脫氮除磷。在好氧段,硝化菌將污水中的氨氮及由有機氮氨化成的氨氮,通過生物硝化作用,轉化成硝酸鹽;在缺氧階段,反硝化菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用,轉化成氮氣排入大氣中,從而達到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,并吸收易降解的有機物;在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通過剩余污泥的排放,去除磷。厭氧-缺氧-好氧法(A-A-O)的特點有:1污染物去除效率高,運行穩(wěn)定;2能較好地耐受沖擊負荷;3污泥沉降性能好;4污泥中磷含量高,一般為2.5%以上,具有很高的肥效;5在進行有機物的處理中,脫氧除磷工藝相對最為簡單,并且相比較其他工藝,水力停留時間也相對較少,因而處理效率相對較高;6絲狀菌的繁殖生長需要一定的環(huán)境基礎,而在水處理過程中通過交替厭氧—缺氧—好氧的環(huán)境,破壞絲狀菌的最佳繁殖條件,以此抑制絲狀菌的繁殖,一般SVI不大于100,則不會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象;7污水處理過程中回流比會影響到脫硫效果,而回流中所夾帶的污泥中的硝酸態(tài)氧以及溶解氧會對污水處理的除磷效果造成影響,直接導致脫氮除磷的效率降低。
(二)氧化溝法該方式主要利用了連續(xù)環(huán)式反應池,利用該種反應池進行生物反應,該反應池中,污水連續(xù)循環(huán)反應,由于反應渠道為閉合曝氣渠道,因而反應會在延時曝氣的情況下應用氧化溝。但是反應過程中需要對污水混合液進行攪動,并適時進行曝氣,因而氧化溝需要配套設置可以控制方向的攪動裝置以及曝氣裝置,以此保證物質在反應池中的水平速度一定,確保反應池中污水可勻速傳遞,在攪動作用下令液體循環(huán)。氧化溝的組成主要有5個部分,分別為混合設備、導流、進水出水裝置、曝氣裝置和溝體,由于反應渠道為閉合式的循環(huán)渠道,因而溝體形狀要求為環(huán)形的平面,有些溝體也為長方形、圓形或者L形,但必須為平面,并且溝端面形狀大多為梯形或矩形,以此便于反應的完成。水力停留時間決定了污水處理效果,氧化溝法在降低有機負荷、提高污泥齡的基礎上,最大地延長了水力停留時間。因此氧化溝法的處理效率較高,另外不同于傳統(tǒng)的處理方式,氧化溝法不需要調節(jié)池、污泥消化池以及初沉池,甚至有些連二沉池也可以省略掉。并且通過該種處理方式進行處理的效果也相對較為理想,這是因為氧化溝法在曝氣裝置的利用下結合了CLR形式,以此巧妙定位布置,下面就針對該種方式獨有特性進行簡要分析:(1)該種處理方式不但在反應中完全混合,由于利用了推流可以有效解決短流問題,并且反應溝的緩沖能力得以提高。氧化溝法通常將入流點設置于曝氣區(qū)上游,而將出流點設置在入流點的上游。(2)該種反應處理方式溶解氧的濃度具有明顯的梯度,因而在處理過程中使用硝化-反硝化處理工藝較為適宜,可以獲得良好的處理效果。(3)該種處理方式自處理的過程中,功率密度配備分布不均,因而氧的傳質效果較好,并且利于污泥絮凝。(4)該種方式的能源消耗較低,整體功率密度較小。氧化溝處理法雖然處理效果良好,但是消耗能源較低,因而符合目前的環(huán)保節(jié)能要求。除此之外,依照不完全統(tǒng)計,相比較于其他生物處理方式,在污水處理中應用氧化溝法不但簡化了水處理流程,并且操作環(huán)節(jié)也得到了簡化,減少了工作人員的工作量。同時通過氧化溝法處理的污水水質較好,因而該工藝的可靠性也相對較強。由于處理環(huán)節(jié)較為簡便,因而運行費用以及基礎建設投資較小。雖然氧化溝法具有較多的優(yōu)勢,但是在寒冷地區(qū)不宜采用,因此其應用也受到了限制。
(三)循環(huán)式活性污泥法(CASS)循環(huán)式活性污泥法是以生物反應動力學原理及合理的水利條件為基礎而開發(fā)的一種廢水處理新工藝,尤其適用于含較多工業(yè)廢水的城市污水要求脫氮除磷的處理。循環(huán)式活性污泥法的整體工藝為間歇式反應器,在此反應器中進行交替的曝氣—非曝氣過程的不斷重復。曝氣階段主要完成生物降解過程,在非曝氣階段主要完成泥水分離過程,將生物反應過程及泥水的分離過程結合在一個池子中完成。循環(huán)式活性污泥法(CASS)的主要特點有:1工藝流程簡單,占地面積小,投資低;2沉淀效果好;3運行靈活,抗沖擊能力強,可實現(xiàn)不同的處理目的;4不宜方式污泥膨脹;5生化反應推動力大;6適用范圍廣,適合分期建設;7剩余污泥量小,性質穩(wěn)定;8有良好的脫氮除磷效果。
參考文獻
[1]劉新勝.幾種含氟廢水處理方法的比較[J].廣州化工,2012,40(12):63-64.
關鍵詞:煤化工 廢水 處理
最近幾年中,我國在煤化工方面的發(fā)展及其迅速,特別是在如今這個倡導節(jié)約用水的時代里,煤化工這種有利于可持續(xù)發(fā)展的產業(yè)吸引了人們的眼球。因此人們在對于煤化工產業(yè)中所產生廢水的處理方式進行考慮的同時,也非常重視其帶來的環(huán)境問題。
一、我國煤化工廢水處理存在的問題分析
現(xiàn)階段在我國煤化工企業(yè)中,所占比例最高的廢水為濃度較高的煤氣洗滌廢水,在這些煤氣洗滌廢水中,含有大量的的酚及氯化物等有害物質,對環(huán)境造成了極大的危害。除此之外,據(jù)檢測所知,廢水中的COD含量也保持在50000mg/L上下,氯化物大概在200~500mg/L左右。另外,廢水中所含有的大部分有機物,因為較難降解,對環(huán)境也造成了極大的影響。總體而言,目前我國在煤化工廢水的處理方面尚不完善,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.預先處理階段中存在的問題
在煤化工廢水處理過程中,通常采用隔油法進行預先處理,這種方法在我國屬于較為傳統(tǒng)的預處理手段。由于油類的過量會直接影響生化處理階段的效果,故使用以隔油法對多余的油類進行隔離,以保證生化處理階段的有效性。但這種方式有利有弊,收集的油類在回收利用方面欠缺途徑。
2.生化處理階段存在的問題
在通常情況下,煤化工廢水在經(jīng)過預先處理之后,會利用缺氧好氧生物法來對其進行后續(xù)處理,但是由于煤化工廢水中存在一些多環(huán)和雜環(huán)類化合物,在缺氧好氧生物法進行處理結束之后,在所排出的廢水中,氨氮及COD難以達到所規(guī)定的標準,因此在生化處理階段也存在一定的缺陷。
3.深度處理階段存在的問題
在經(jīng)過預先處理和生化處理階段后,隨之進入的是深度處理階段。經(jīng)過前期幾項處理,煤化工廢水中所含有的氨氮及COD指標有所下降,但是在很大程度上還是會受到降解有機物的阻礙,導致經(jīng)處理后的廢水在顏色上存在一定的色度,且COD和氨氮指標也無法達到排放標準。但是經(jīng)過上述說明可知,深度處理是一個必要的過程,但是傳統(tǒng)的處理方式在很大程度上難以取得可觀的效果,我們不能局限于傳統(tǒng)的深度處理方式,應在原有的基礎上努力進行創(chuàng)新。
二、針對我國煤化工廢水處理中各種問題的對策
經(jīng)過以上對煤化工廢水處理中所存在問題的分析,可以知道,雖然近些年來我國在煤化工廢水的處理方式上涌現(xiàn)了大批新科技手段,但是他們在很大程度上存在一定的利弊關系,需要人們去權衡,經(jīng)過筆者的總結,對策方法具體有以下幾種方式:
1.預先處理階段——用氣浮法替代隔油法
在傳統(tǒng)的預處理方式中,人們通常采用的是隔油法,這種方式雖然在很大程度上可以促進生化階段的有效性,但是人們往往會為所隔離出來油類的回收利用途徑苦惱。因此,經(jīng)過多年的發(fā)展,逐漸用氣浮法取代了隔油法,在目前的煤化工廢水處理工作中,氣浮法主要用于去除廢水中所含的油類物質,并在去除之后進行有效的回收利用。除此之外,這種方式對于后續(xù)階段的生化處理也具有一定的爆氣作用。
2.生化處理階段——用生物炭替代好氧生物法
在以往的生化處理階段中,通常采用好氧缺氧生物法進行廢水處理,利用這種方式所排出的廢水中所含的氨氮化合物及COD指標難以達到標準,因此考慮使用生物炭替代好氧生物法。生物炭的主要原理如下:在生化過程的進水中加入一定量的粉末活性炭,并通過回流含碳污泥混合于爆氣池中,并將污泥排放在污泥濃縮池內,最后進入到污泥脫水設備中進行脫水處理。在爆氣池內部的粉末活性炭的表面粘附了一層活性污泥,且粉末活性炭含有較大的比表面積和強大的吸附能力,因此,大大提高了污泥的吸附能力,特別是在活性污泥和粉末活性炭的臨界點處,具有較高程度的溶解氧和降解機制濃度,對COD的降解提供了有力的幫助。
3.深度處理階段——高級氧化處理工藝
在煤化工廢水中通常含有較高含量的難降解有機物,這些難降解有機物會對后階段的生化處理產生極其嚴重的影響,因此人們考慮采用高級氧化處理法來進行深度處理,這種方法可以在廢水中產生大量自由基,進而使大量的難降解有機物得以有效的降解。
盡管在沒化合物廢水的各個階段都已經(jīng)擁有了較為成熟的處理手段,但是僅憑任何一種單一的處理手段是很難達到理想效果的。舉個最簡單的例子,在單一的生物氧化處理工藝階段中,排出的廢水中會含有一部分很難降解的有機物,且COD指標偏高,所以很難與國家所規(guī)定的排放標準相匹配。此時可以采用吸附法來去除表面所吸附的COD,但是在吸附的同時也會產生再生的吸附劑,引起嚴重的二次污染問題,此時催化氧化法則可以有效地進行化合有機物的降解,但是在實際的運行過程中,此項方式卻會產生較高的處理費用,因此,在現(xiàn)階段,幾乎沒有一種廢水處理手段是可以完全達到整體效果的,在進行實際的處理過程中,應該更多地考慮將多種方式進行結合,利用其各自的優(yōu)點,達到最優(yōu)化煤化工廢水處理效果,這不僅是現(xiàn)階段最理想的煤化工廢水處理方案,更是煤化工廢水處理行業(yè)未來十幾年的發(fā)展方向。
三、結語
根據(jù)以上分析可以發(fā)現(xiàn),目前我國在能源結構方面主要體現(xiàn)為石油汽油匱乏,煤炭豐富,這也是現(xiàn)階段我國的基本現(xiàn)狀。這些特點直接決定了煤資源成為了我國最大的資源途徑。對于煤化工行業(yè)來說,他們的存在能夠從煤的角度形成各式各樣的新型產品,有效提高了煤資源的利用方式與價值,再加上對煤化工廢水處理方式的加強與改進,使得煤化工行業(yè)在生態(tài)環(huán)境方面取得了較大的成就,進一步促進了煤化工行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。
參考文獻